【正文】 作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 日期： 注 意 事 項(xiàng)（論文）的內(nèi)容包括：1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘要（300字左右）、關(guān)鍵詞4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁(yè)（附件不統(tǒng)一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論7）參考文獻(xiàn)8）致謝9）附錄（對(duì)論文支持必要時(shí)）：理工類設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于1萬(wàn)字（不包括圖紙、程序清單等）。在這里，要感謝從最初的開題報(bào)告到最終指導(dǎo)我完成畢業(yè)論文的任有老師，感謝他這段時(shí)間以來(lái)對(duì)我畢業(yè)論文的辛勤指導(dǎo)，更要感謝老師對(duì)我鼓勵(lì)與支持，我會(huì)認(rèn)真聽取老師對(duì)我走向社會(huì)之后的意見與建議，不辜負(fù)老師的期望，實(shí)現(xiàn)自己的人生理想與價(jià)值！畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）原創(chuàng)性聲明本人所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。 l 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)不同，根據(jù)控制器的指令，發(fā)電機(jī)的輸出能量分配給電動(dòng)機(jī)或者蓄電池。簡(jiǎn)單的說(shuō)，就是當(dāng)發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能不能滿足電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，蓄電池為電動(dòng)機(jī)額外功能；當(dāng)前者輸出能量剩余時(shí)，又儲(chǔ)存在蓄電池中。隨著輪轂電機(jī)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了新的挑戰(zhàn)，主要包括：l 驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)、承載等多系統(tǒng)之中安裝在輪轂的有限空間內(nèi)，優(yōu)化設(shè)計(jì)難度大；l 要求電機(jī)功率密度很高，因?yàn)檐噧?nèi)的空間有限，設(shè)計(jì)難度大；l 輪轂電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間大負(fù)荷工作會(huì)產(chǎn)生過熱燒毀等問題，附加強(qiáng)制冷卻問題需要重視；l 電機(jī)安裝在車輪部位，這個(gè)部位水和污物等容易集存，從而電機(jī)容易被腐蝕，壽命可靠性受影響；l 輪轂電機(jī)運(yùn)行中產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的波動(dòng)，影響轉(zhuǎn)向和懸架等系統(tǒng)噪聲；總的來(lái)說(shuō)，與電動(dòng)機(jī)集中動(dòng)力驅(qū)動(dòng)相比，輪轂電機(jī)技術(shù)具備很大的優(yōu)勢(shì)，解決了上述部分缺點(diǎn)和關(guān)鍵問題，在未來(lái)的電動(dòng)汽車領(lǐng)域中，輪轂電機(jī)技術(shù)將強(qiáng)勢(shì)發(fā)展應(yīng)用?？梢灾苯油ㄟ^控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)類似履帶式車輛的差動(dòng)轉(zhuǎn)向，這樣可以使車輛的轉(zhuǎn)彎半徑大大縮小，在特殊情況下可以實(shí)現(xiàn)原地轉(zhuǎn)向，對(duì)于特種車輛的研發(fā)來(lái)說(shuō)，具有很重要的意義，當(dāng)然，這樣做的結(jié)果是使輪胎磨損過大；l 該裝置使整車的振動(dòng)降低，大大提高了乘客的舒適性。相反，內(nèi)轉(zhuǎn)子型則采用與外轉(zhuǎn)子型相反的高速電機(jī)，這種輪轂電機(jī)裝備固定傳動(dòng)比減速器，是與外轉(zhuǎn)子型輪轂電機(jī)相區(qū)別的。1900年，保時(shí)捷公司成功研制了一種輪轂電機(jī)的雛形裝置，在兩個(gè)前輪裝備輪轂電機(jī)，這是一個(gè)雙座的純電動(dòng)汽車。圖65 FG固定速比減速器；M電動(dòng)機(jī)圖65為輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式。但是，這種結(jié)構(gòu)在大多數(shù)電動(dòng)汽車中不被應(yīng)用。 其一端通過光電隔離器與微控制器相連， 另一端與系統(tǒng)高速CAN總線相接；l 存儲(chǔ)器模塊。該控制器具有顯示整車狀態(tài)信息功能，控制器與顯示器之間通過儀表接口傳遞信息?？刂破鞯淖饔镁褪欠治銎嚨氖褂霉r，根據(jù)不同的工況，確定不同的電機(jī)工作對(duì)車輛進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。使用該控制器的電動(dòng)汽車采用后輪驅(qū)動(dòng)， 驅(qū)動(dòng)類型為輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)，輪轂電機(jī)分別安裝在汽車的左右后輪。這樣，我們就會(huì)得出之前的一個(gè)結(jié)論，就是開關(guān)勵(lì)磁電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向只取決于一個(gè)因素,即相繞組通電的順序，而與相繞組的通電電流方向沒有關(guān)系。下面我介紹其中一種四相（8/6）結(jié)構(gòu)的SR電動(dòng)機(jī)原理，結(jié)合圖48分析。然后把上述得到的信息及時(shí)向控制器反饋，使控制器作出相應(yīng)指令，控制電動(dòng)機(jī)進(jìn)行正常工作。是集現(xiàn)代微電子技術(shù)、數(shù)字技術(shù)等各種高技術(shù)的綜合體。至此又完成了關(guān)鍵的一步。轉(zhuǎn)軸一般使用中碳鋼制成。l 轉(zhuǎn)子。定子鐵心。電子換向線路會(huì)接收分析并執(zhí)行這個(gè)信號(hào)，在執(zhí)行過程中，控制逆變器的功率開關(guān)，進(jìn)而使電樞繞組一次饋電，然后傳遞給定子，定子上長(zhǎng)生磁場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)是跳躍性的，達(dá)到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)的目的。l 再生制動(dòng)效果好。位置傳感器的種類很多，有電磁式位置傳感器，還有一種叫做光電式位移傳感器，其他類型不一一舉例。在轉(zhuǎn)子中有一個(gè)永磁體，通過各種零件的支承，通過導(dǎo)磁體作為介質(zhì)來(lái)工作。這樣的一個(gè)過程，雖然有交變的電流流過導(dǎo)體，但通過換向器和電刷的作用，使導(dǎo)體無(wú)論在N極和S極下的受力方向始終是一個(gè)方向，所以電機(jī)所受到的轉(zhuǎn)矩方向也是一個(gè)方向，使電動(dòng)機(jī)始終保持一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。換向器:換向器由很多換向片組合成圓筒狀，片間用云母絕緣。它由換向極體心和套裝在鐵心上的換向極繞組構(gòu)成。作為電動(dòng)機(jī)的只要類型之一，直流電動(dòng)機(jī)使用直流電，通過內(nèi)部裝置，把直流電的電能轉(zhuǎn)化為電動(dòng)機(jī)具有的機(jī)械能。電動(dòng)機(jī)外科盡量采用路合金，以減輕整體質(zhì)量；l 高效率、低能耗。l 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和制造工藝； l 高速軸承支撐技術(shù)；l 高速轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)技術(shù)；l 高速電機(jī)/發(fā)動(dòng)機(jī)及能量轉(zhuǎn)換技術(shù)。飛輪的支承方式很多。在放電時(shí)，這個(gè)電動(dòng)機(jī)則又成為一個(gè)發(fā)電機(jī)，在飛輪動(dòng)能的驅(qū)動(dòng)下，發(fā)電機(jī)發(fā)電，實(shí)現(xiàn)機(jī)械能到電能的轉(zhuǎn)換。燃料電池與上述電池不同，在上述幾種電池中，作為發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)都被同時(shí)放進(jìn)電池中，而燃料電池的反應(yīng)物質(zhì)不是直接被裝入電池中，而是隨著反應(yīng)的過程推進(jìn)，燃料不斷的從外界儲(chǔ)存裝置中被輸入到反應(yīng)器中（電池內(nèi)部），當(dāng)然，這個(gè)過程也不再是可逆的，與其他電池的充電過程相比，把燃料充入儲(chǔ)存裝置中，就相當(dāng)于給電池充電的過程。鋰離子也存在一些不足：l 成本高；l 必須有電池管理系統(tǒng)，以防止過充對(duì)電池造成損害。隔板一般使用聚乙烯活聚丙烯材料制成，其表面是一種微觀上有很多孔的薄膜。它解決了二次鋰電池的充放電壽命短和安全性差的兩個(gè)技術(shù)難題。 圖34 鎳氫電池反應(yīng)原理圖l 充電時(shí)：正極的化學(xué)反應(yīng)為： 負(fù)極的化學(xué)反應(yīng)為： l 放電時(shí)：正極的化學(xué)反應(yīng)為：負(fù)極的化學(xué)反應(yīng)為：下表為幾家公司已經(jīng)生產(chǎn)的鎳氫電池的性能對(duì)比： 日本Panasonic公司鎳氫電池性能項(xiàng)目EV95EV28容量/A2e+2H2O＝PbO2+4H＋故充電時(shí)總反應(yīng)式為：2PbSO4+2H2O＝PbO2+Pb+2H2SO4鎳氫電池是一種堿性電池，鎳氫電池中不含有鎳鎘電池中的重金屬鉻，所以在使用和報(bào)廢的環(huán)節(jié)中，不會(huì)污染環(huán)境，是一種“綠色電池”。電極式為：Pb2e+ SO42－== PbSO4正極：PbO2 中的＋4價(jià)的鉛得到2個(gè)電子變成＋2價(jià)的鉛后馬上與電極周圍的SO42－結(jié)合成PbSO4附在電極上，釋放出的O2－與溶液中的結(jié)合成H2O。電解液是一種傳遞的載體，通常電解液是一定比例的硫酸與水配制而成。這樣可以使電池的輸出功率較高。l 優(yōu)點(diǎn)：安全性好，不會(huì)損壞車輛。與手動(dòng)變速器不同，DCT顧名思義有兩個(gè)離合器，就需要有兩根輸入軸，這兩個(gè)離合器分別與各自的輸入軸相連接，傳統(tǒng)汽車換擋過程中需要踩下離合器踏板，而在雙離合自動(dòng)變速下不需要有踩下離合器踏板的環(huán)節(jié)，整個(gè)過程都是通過積成電子模塊來(lái)控制的。在傳動(dòng)的手動(dòng)擋汽車中，駕駛員換擋過程中，因?yàn)椴认码x合踏板，會(huì)用動(dòng)力中斷的一瞬間，才可以變換不同的齒輪嚙合，這樣就會(huì)導(dǎo)致輸出有多斷續(xù)，在追求動(dòng)力輸出上是個(gè)很大的缺陷。使用固定齒比變速器的汽車有；榮威E50、比亞迪 e特斯拉電動(dòng)車、瑞麒電動(dòng)車等。 圖22 差速器結(jié)構(gòu)圖電動(dòng)汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)由蓄電池、控制器、電動(dòng)機(jī)、變速器、主減速器、等組成[]。主減速器的作用就是把輸入軸的速度降低，從而增大輸出的轉(zhuǎn)矩。如圖21所示，其主要由離合器、變速器、傳動(dòng)軸、主減速器以及差速器、半軸等部分組成[]。其采用鉛酸充電電池和直流電動(dòng)機(jī)，能實(shí)際使用，這輛車的誕生具有劃時(shí)代的意義。純電動(dòng)汽車主要由蓄電池、電池管理系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、車身底盤，以及安全保護(hù)系統(tǒng)組成。電動(dòng)汽車具有下列優(yōu)點(diǎn)：，噪聲低電動(dòng)汽車沒有傳統(tǒng)汽車的內(nèi)燃機(jī)，工作時(shí)沒有尾氣排放，對(duì)環(huán)境保護(hù)十分有益，業(yè)內(nèi)具有“零污染”的美譽(yù)。隨著工業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)步，汽車制造業(yè)也逐步創(chuàng)新。對(duì)本人實(shí)驗(yàn)或設(shè)計(jì)中做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中以明確的方式注明。電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)包括：蓄電池、電動(dòng)機(jī)、控制器和其他機(jī)械傳動(dòng)裝置。其次，電動(dòng)汽車減少了傳統(tǒng)汽車對(duì)石油的依賴，其蓄電池電量來(lái)源廣泛，同時(shí)體現(xiàn)了減少環(huán)境污染的特點(diǎn)。這些動(dòng)能提供裝置可以以多種方式組合，組合的方式分為：串聯(lián)式、并聯(lián)式、混聯(lián)式和復(fù)合式等[]。在全球能源危機(jī)不斷加深，石油資源日趨枯竭，以及大氣污染家具，全球氣溫上升的背景下，世界各國(guó)政府和汽車企業(yè)都認(rèn)識(shí)到節(jié)能減排是未來(lái)汽車的新目標(biāo)。其主要功能是：l 改變發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩，改變汽車的行駛速度；l 由于發(fā)動(dòng)機(jī)不能反轉(zhuǎn)，變速器使車輛可以倒車行駛；l 設(shè)置空擋，在某些時(shí)刻能夠終止動(dòng)力傳輸；l 將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力傳遞、再輸出。 在汽車轉(zhuǎn)彎行駛過程中，內(nèi)側(cè)車輪的轉(zhuǎn)彎半徑與外側(cè)車輪的轉(zhuǎn)彎半徑是不同的，通常外輪轉(zhuǎn)彎半徑要比內(nèi)輪轉(zhuǎn)彎半徑大很多，所以在同樣的轉(zhuǎn)彎時(shí)間內(nèi)，外側(cè)車輪路程大，故速度要大于內(nèi)側(cè)車輪轉(zhuǎn)速。所以，電機(jī)是不是需要變速箱的。雙離合變速器的英文名叫做Dual Clutch Transmission，簡(jiǎn)稱DCT，其結(jié)構(gòu)如圖23所示。對(duì)于“干式”雙離合變速器來(lái)說(shuō)，它具有相對(duì)的反應(yīng)靈敏性，但恰恰因?yàn)椤案墒健保鄙贊?rùn)滑，摩擦阻力大，對(duì)離合器片的磨損會(huì)比較嚴(yán)重。與開式差速器相比，電子差速器鎖在機(jī)械結(jié)構(gòu)上并沒有過多改變，它的結(jié)構(gòu)和特性還是與之相同，裝有電子差速器鎖的汽車通常配ABS系統(tǒng)和EBD系統(tǒng)。這種模型把電池看成為一個(gè)理想電壓源和電阻串聯(lián)的等效電路，它的模型簡(jiǎn)圖如圖31所示。極板作為其核心部件，正負(fù)極板上都有活性物質(zhì)。其中，通過內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)生成能量，并且把能量輸出的過程叫做放電過程。 電極式為：PbSO4+鎳氫電池具有諸多優(yōu)點(diǎn)，與鉛酸蓄電池相比，鎳氫電池除具有比質(zhì)量輕、體積小、能量高、循環(huán)壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)以外，還有以下優(yōu)點(diǎn)：l 比功率高，可達(dá)到1350W/kg；l 循環(huán)使用次數(shù)多；l 無(wú)污染，為21世紀(jì)“綠色環(huán)保電池”；l 過充電過放電對(duì)電池影響相對(duì)較?。籰 無(wú)記憶效應(yīng)；l 使用環(huán)境溫度溫度范圍30C55C；l 安全可靠。h體積能量密度52W錳酸鋰離子電池的正極物質(zhì)，是以錳酸鋰為主要原料；磷酸鐵鋰作為磷酸鐵鋰離子電池中正極原料，在鈷鎳鋰離子電池中正極以鈷鎳鋰為主要原料。電解液一般混合不同性質(zhì)的幾種溶劑使用，因?yàn)槭褂脝我蝗軇┖茈y滿足上述嚴(yán)酷條件。h15107質(zhì)量功率密度/（w/kg）210023402600質(zhì)量能量密度/（W根據(jù)所學(xué)的物理知識(shí)，飛輪旋轉(zhuǎn)時(shí)具一定的有角速度，在某一特定的角速度下旋轉(zhuǎn)，該時(shí)刻飛輪是具有相應(yīng)的動(dòng)能。h，它的結(jié)構(gòu)是多層圓柱的。l 輸入/輸出電路 輸入/輸出電路是一種控制元件，它可以控制裝置中的電機(jī)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)之間的互換，完成機(jī)械能與電能的相互轉(zhuǎn)換。 第4章 電動(dòng)機(jī)電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的核心部件是電動(dòng)機(jī)，其性能的好壞直接影響到電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的性能，尤其是影響電動(dòng)汽車的最高車速、加速性能及爬坡性能動(dòng)力性。m雪鐵龍SAXO90km/h感應(yīng)電動(dòng)機(jī)20 KW 國(guó)外一些公司試生產(chǎn)電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)車型最高時(shí)速電動(dòng)機(jī)形式功率最大扭矩東風(fēng)EQ716911Okm/h感應(yīng)電動(dòng)機(jī)18 KW東風(fēng)EQ611072km/h開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)27 KW40N主磁極：在電動(dòng)機(jī)中需要有磁場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)就是由主磁極產(chǎn)生，主磁極只要由主機(jī)鐵芯和勵(lì)磁繞組構(gòu)成，其中，由扁銅線繞制而成的勵(lì)磁繞組是產(chǎn)生勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)的關(guān)鍵部件。在電樞鐵心的槽內(nèi)嵌入電樞繞組。在上圖(a)情況下，位于N極下的導(dǎo)體a b受力方向?yàn)閺淖蟮接?，而位于S極下的導(dǎo)體cd受力方向?yàn)閺淖笙蛴?。定子和轉(zhuǎn)子是所有電動(dòng)機(jī)都具有的部分，所以它們也是無(wú)刷直流電機(jī)的重要組成部分。位置傳感器，顧名思義是檢測(cè)位置的。l 過載能力強(qiáng)，比Y系列電動(dòng)機(jī)可提高過載能力兩倍以上。但同時(shí)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)也有一些缺點(diǎn)，主要體現(xiàn)在機(jī)體和控制系統(tǒng)比較復(fù)雜。圖45所示為三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)。機(jī)座。轉(zhuǎn)子繞組的作用是切割電動(dòng)勢(shì)和電流，這個(gè)電動(dòng)勢(shì)和電流是由旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生的，轉(zhuǎn)子會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。至此，完成了電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的第一個(gè)條件，即有磁場(chǎng)存在。因此轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速是不能夠和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速相同大小的，故稱異步電動(dòng)機(jī)。圖47 開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的定子轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)如圖47所示，它的轉(zhuǎn)子上并沒有任何形式上的繞組，只是一個(gè)簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)子體；關(guān)于其定子，它的定子上只有一些簡(jiǎn)單的集中繞組，定子的端部不是很長(zhǎng)，根本沒有換向器等部件。定子極上繞有少量的集中繞組，這些繞組在徑向上有相對(duì)的，兩端徑向相對(duì)連接，就叫做“一相”，開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)可根據(jù)需要制造成不同的相數(shù)，還可以根據(jù)相應(yīng)的要求使定、轉(zhuǎn)子的極數(shù)有不同的組合和搭配。的位置轉(zhuǎn)動(dòng)，并且與DD39。對(duì)于純電動(dòng)汽車來(lái)說(shuō)，汽車的大腦就是控制器，其作用相當(dāng)于普通汽車的ECU， 它在汽車行駛過程中，控制器通過分析判斷，執(zhí)行多項(xiàng)任務(wù)， 包括以下功能[]：l 駕駛員發(fā)出駕駛操作指令，控制器接收這些指令， 然后把這些指令發(fā)送到下一級(jí)部件控制